第一章:概述
风正致远智能粮库整体解决方案基于最新工业物联网“云”+“边”+“端”的设计理念设计,“云”即智能粮库综合管理平台;“边”指具有边缘计算能力的智能粮库综合控制柜;“端”指的是智能终端设备(风机、风窗、执行机构以及智能物联网设备),三者通过物联网技术、网络技术、通讯技术结合实现完整的仓库作业业务。本文主要介绍新一代边缘计算控制柜。
柜体采用厚度 2mm 304 不锈钢制作,内置边缘计算网关,支持TCP/IP 协议进行数据传输,具备统一JSON报文格式上传数据。室外安装,防水设计,顶端配置防雨罩,内外双门设计,外门防腐蚀处理。柜内包含主控制器、显示器、辅助控制器、弱电控制部分和强电控制部分。
控制柜具有一定的计算处理能力,向下能够实现对终端设备的统一管理和智能化控制,向上可以对接云平台。在实际应用中,云平台并不直接面对终端设备,通过控制柜来实现对终端设备的控制,这样可以保证系统的稳定性。同时,控制柜也可以脱机实现本地智能化控制,即不依赖平台,就可以实现智能通风、智能气调、智能温控等功能。控制柜将会对粮仓的所有设备全部接入,向平台提供设备的统一控制接口。
控制功能主页:
功能参数:
1、本地智能:可离线实现粮情检测、分析,智能通风,智能气调,智能温控,环流熏蒸等功能。
2、权限控制:控制柜有严格的权限管理功能,所有操作都有对应的权限控制,锁屏密码,操作控制密码,配置密码等相结合,共同组建完善的权限机制。
3、断点续传:边缘计算控制柜可离线操作,采集粮温数据,当平台维护或者网络故障造成控制柜离线时,可以通过控制柜独立操作。数据和历史记录全部存储于控制柜中,当平台或网络恢复正常,控制柜登录平台后会自动补传数据,避免数据丢失。
4、运行状态监测:实时监测运行状态,如进程数量、CPU使用率、内存使用率、磁盘空间等信息。系统异常时发出警告,及时维护。
5、远程维护:边缘计算控制柜支持远程维护、远程配置、空中升级等功能。当控制柜需要更改配置或者固件需要更新时,可以通过运维平台集中远程完成,提高效率,减少维护成本。
6、多平台连接:控制柜可同时接入5个管理平台,可以同时接入5个不同协议的管理平台,多平台共同管理,增加系统整体稳定性。
7、模式切换:支持本地和远程两种工作模式,支持本地远程模式自动切换。
8、仓房状态管理:支持仓库状态管理,实现熏蒸状态、温控状态、气调状态与通风设备操作互锁,避免造成安全事故和资源损耗。
9、协议扩展:支持灵活的协议接口配置功能,可接入第三方任意传感器以及外设协议,便于老旧设备利旧使用,节约成本;
10、仓内视频:可实时查看仓内视频,支持16路视频解码显示和存储;
技术参数:
1、处理器:采用国产海思双核处理器;
2、屏幕:15寸防眩目触摸屏,支持360°旋转;
3、硬盘接口:支持2路SATA2.0接口;
4、开关量:支持大于1000路光电隔离输入,支持大于1000路光电隔离输出;
5、接口:支持1路RS232,5路RS485,3路USB;
6、视频:支持16路1080P视频或4路4K视频接入;支持1个HDMI 2.0 超高清输出接口,最大输出3840 x2160@60fps;
7、网络:支持2路10M/100M/1000M自适应网口;支持GPRS/3G/4G/5G/NB-IOT/WIFI;
8、存储:支持128G TF卡和硬盘扩展;
9、协议:支持TCP / IP / UDP / HTTP / RTSP / RTMP / MQTT / FTP / SSH / TELNET / MODBUS /电总协议等以及私有的自定义协议;
10、报文加密:支持RSA/RES128/自定义密钥加密。
第二章:粮情检测
粮情测控是对粮堆里的内的温度、仓内温湿度、仓外温湿度的采集、统计、存储、对比等。控制柜可以通过RS232、RS485以太网等多种方式对接粮情分机,实现对粮情数据的采集、展示与上传,粮情数据可以同时上传至多个平台。
控制柜也可以对接仓内、外温湿度,可以直接采集。控制柜可以实现定时采集粮温与仓内外温湿。
网络拓扑图:
实现功能:
1、粮情测控功能界面,主要是实现对粮温、仓温仓湿、外温外湿的采集、存储与展示,同时可以和历史批次数据对比,并将结果直观地显示在三维图上。同时支持平房仓和圆筒仓的数据采集与展示。
2、数据统计:最上面的区域展示的是粮温的整体统计结果、当前层的统计结果、仓温湿、仓外温湿。
3、数据展示:中间的粮温展示,可以按层显示、列显示、行显示。最高温用红色标注并闪烁,最低温用蓝色标注并闪烁,这样比较直观地看出异常温度点的位置。
4、可以选择历史批次数据,与当前批次进行对比,并将比较结果显示在三维图上。
5、趋势分析:趋势分析是对最近一周或者一个月的数据进行曲线展示。
第三章:气体检测
气体检测实现对当前仓内的气体浓度进行实时浓度监测,可实现对仓房氧气、磷化氢、二氧化碳浓度的检测。
网络拓扑图:
实现功能:
1、气体采集:气体采集可以为整体采集和选择采集,选择采集是选择需要采集的测试点号。
2、数据展示:最上面的区域是整体的气体信息统计展示。
3、单点数据显示:直接用手点击中间的点为图标,即可在下面显示对应检测点的气体浓度。
4、趋势分析:趋势分析是对最近一周或者一个月的气体数据进行走势分析。
第四章:虫害检测
虫害检测利用害虫的趋光性等特性吸引害虫进入害虫诱捕器内,再通过抽取方式,把害虫抽取到测虫瓶中进行检测、识别,控制柜通过RS485与测虫模块进行通信,获取虫害的检测数据,然后将数据展示、存储并上传给平台。
实现功能:
1、采集检测:可以进行整体采集和选择采集,选择采集是选择需要采集的测试点号。
2、数据展示:最上面的区域是整体的虫害信息显示,“检测结果”是对整体的分析,是否有虫。后面三个区域是对虫数量最多的三个检测点号的显示,这个比较直观地看出来那里虫最多。
3、单点数据显示:直接用手点击中间的点为图标,即可在下面显示对应检测点的虫害数据。
第五章:智能通风
智能通风可实现粮库通风操作的智能化管理。在通风控制界面, 可以对仓库的通风窗、通风口、风机等设备的手动操作,也可以在配置通风模式动作,以实现自动、批量控制。也可以根据仓、内外温度来自动判断是否需要进行通风。
控制柜同时也支持扩展分控柜,对于比较大的仓,为了方便本地操作控制,可以使用分控柜分开控制设备。
网络拓扑图:
实现功能:
1、控制柜上可以对单个设备操作,也支持批量操作、自定义通风方案操作。
2、支持远程手动模式自动切换;
3、支持远程设备批量执行;
4、支持远程通风方案控制;
5、通风模式: 主要有以下几种:排积热通风、自然通风、保水降温通风、除湿通风等;
6、支持通风口、通风窗可拖拽配置,背景图片自主更改,简单易用。
自动通风配置:
第六章:智能气调
控制柜可以实现制氮机控制,气调蝶阀控制,环流风机控制;并且能够实现气调方案动作配置,以实现脱机离线执行气调方案与过程、动作。平台也可以通过控制柜来实现对气调设备的控制。
网络拓扑图:
实现功能:
1、控制柜上支持手动气调、自动气调、智能气调,可以脱机离线完成整个气调功能。
2、可以配置气调各个环节的参数与动作,针对气调作业的各个环节制定气调方案如:充氮、内环流、强力排空、自然排气等,并一键启动或者关闭当前方案。
3、智能气调:支持配置目标气压值、目标氮气浓度等参数,控制柜根据这些参数可以自动完成智能气调。
4、可以在控制柜上直接控制制氮机,并实时查看制氮机的运行状态。
5、控制柜同时也给平台提供了控制接口,平台通过控制柜也可以进行气调控制,包括智能气调的方案执行。
第七章:环流熏蒸
在控制柜上,环流熏蒸时,控制柜会进入熏蒸状态,禁用一切通风设备操作命令与操作,以免造成毒气泄漏事故。在控制柜上开始与结束熏蒸状态时,都要输入管理员控制密码,这个状态不允许随便修改。
实现功能:
1、在熏蒸过程中,会定时检测磷化氢的浓度,以查看是浓度否达到要求。
2、开始熏蒸与结束熏蒸,是改变控制柜的状态,需要验证密码后才能执行。
3、熏蒸的状态也可以通过平台同步,平台那边同步也需要密码验证。
4、动作配置:用于配置熏蒸开始时,打开与关闭的电磁阀。
第八章:内环流温控
控制柜智能温控功能主要是对空调的控制,可以配置仓内温差值条件,根据仓内、外温度来实现智能温控。配合内环流设备,实现仓库内环流降温功能。
实现功能:
1、控制柜通过RS485接口与空调连接,实现空调控制。
2、可以在控制柜界面上设定空调目标温度值,启动空调降温,控制柜会定时检测粮温、仓温,当粮温与仓温达到预定值达到目标值后自动关闭空调。
3、可以向上给平台提供控制接口,平台通过控制柜,可以实现远程控制空调,远程智能温控等功能。
4、可以实现内环流控温功能。
第九章:照明管理
控制柜支持通过智能终端控制器对照明灯接入管理,实现远程操控。
实现功能:
1、控制柜智能照明功能,是对仓库照明灯进行统一管控,并且控制柜向平台提供统一控制接口,实现照明灯的远程控制。
第十章:门禁管理
控制柜门禁管理功能,通过智能终端控制器,接入门禁控制,可以实现门禁的手动控制。控制柜对接入的门禁做统一管理,给平台提供控制接口,从而在平台实现远程控制。
网络拓扑:
实现功能:
1、门禁管理界面上可以直接手动控制门禁的开关,为了保证仓库的安全,在界面上开门需要输入控制密码。
2、申请临时开门,生成临时密码,开门后就失效。
3、在控制柜上开门的事件会被记录下来,并上报给平台。
第十一章:视频管理
控制柜主处理器支持视频硬件编解码,可以接入网络摄像机,可以在控制柜上直接查看仓内、仓外视频。
实现功能:
1、控制柜可以接入最多16路高清网络摄像机,在控制柜可以直接查看仓内、外视频。
2、通过查看仓内视频,可以很方便了解仓内的情况,在控制柜操作仓库背面设备时,通过查看仓背面的摄像机视频,可以看到设备的开启情况。
3、支持云台操作,支持缩放。
第十二章:能耗管理
控制柜可以支持对仓内电表的接入,并对电表的数据进行定时采集,实现对仓库用电的统计。
实现功能:
1、控制柜能耗管理功能,通过RS485接口对接仓内的电表,定时读取电表的电能数据,进行统计、存储、上报。为用户提供科学管理的依据。